A2O工藝處理東北小城鎮(zhèn)污水的優(yōu)化運(yùn)行及效能研究.pdf

1、當(dāng)前，我國城鎮(zhèn)化的迅速推進(jìn)使得水體污染、環(huán)境惡化等問題日益顯著。雖然很多城鎮(zhèn)都新建了污水處理廠，基本能保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，但多數(shù)存在運(yùn)行費(fèi)用高、系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。因此，對(duì)于污水處理系統(tǒng)全過程運(yùn)行優(yōu)化的研究是十分必要的。城鎮(zhèn)污水處理廠全過程包括正常運(yùn)行工況、事故工況及污泥處置工況。只有常態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的優(yōu)化運(yùn)行、事故狀態(tài)下的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)保障污泥的妥善處理處置，才能保證污水處理廠穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。針對(duì)小城鎮(zhèn)污水氮、磷含量高的特點(diǎn)，本文以模擬

2、厭氧-缺氧-好氧（A2O）污水處理系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過A2O工藝內(nèi)回流比/外回流比優(yōu)化配置、系統(tǒng)分格節(jié)能供氧、聚合鋁鐵和聚合鐵的科學(xué)投加，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行，保證了低溫條件下A2O系統(tǒng)出水的N、P的高效去除。另外，通過研究持久性有機(jī)污染物阿特拉津沖擊下模擬A2O工藝系統(tǒng)中化學(xué)需氧量(COD)和氨氮(NH4+-N)的去除，為A2O工藝在有毒物質(zhì)沖擊下的高效運(yùn)行提供技術(shù)參數(shù)；最后，論文對(duì)污水處理的副產(chǎn)物——污泥，進(jìn)行了固化研究，固化

3、后污泥可做為土工材料或填埋覆蓋土利用。
　　研究結(jié)果表明，A2O系統(tǒng)在啟動(dòng)30d后能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生活污水中污染物的高效去除，系統(tǒng)內(nèi)各單元污泥濃度基本保持在2500～3000mg/L之間，其中以缺氧段濃度最高，而厭氧段、好氧段污泥濃度明顯較低。內(nèi)、外回流比均對(duì)A2O系統(tǒng)脫氮除磷產(chǎn)生明顯影響，其中隨著內(nèi)回流比從100％向300%逐步升高過程中，除磷效能呈現(xiàn)出回流比300%(93.0%)>回流比100%(89.2%)>回流比180%(88.

4、7%)>回流比150%(88.6%)>回流比200%(83.0%)，但系統(tǒng)脫氮在內(nèi)回流比為180%時(shí)最佳。在內(nèi)回流比180%、外回流比80%時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)對(duì)生活污水中COD、NH4+-N、總氮(TN)、總磷(TP)的高效去除。隨著A2O系統(tǒng)好氧末段的溶解氧濃度由1～1.5mg/L升高到2～3mg/L、3～4mg/L，系統(tǒng)的硝化效果提高，NH4+-N去除率從73%逐步升高至90%左右，其中在3～4mg/L溶解氧條件下好氧段第3格污泥硝化活

5、性可上升至15.8mgO2/(gMLSS·h)。類似的，溶解氧在三個(gè)階段的提升將使TN得去除率從54.3%分別提高至63.3%和67.3%，而TP的去除率則從42.7%提高至58.3%及69.2%。A2O系統(tǒng)好氧末段的分格供氧在節(jié)約曝氣量的同時(shí)，能夠有效提升系統(tǒng)對(duì)生活污水中污染物的去除效率，好氧段第1格、第2格及第3格供氧量分別為0.6～1.0mg/L、3.0～4.0mg/L和2.5～3.5mg/L。在該條件下可使系統(tǒng)出水COD、NH4

6、+-N、TN、TP濃度分別降低至29.3mg/L、1.6mg/L、16.3mg/L、0.71mg/L，將使得出水達(dá)標(biāo)排放。在A2O系統(tǒng)好氧段第2格投加體積比為30%的填料，可以保證COD去除率提升的同時(shí)(去除率提升3%)，大幅提升NH4+-N的去除率(提高近15%)，從而達(dá)到低溫條件(8～12℃)下系統(tǒng)中N的高效去除。
　　聚合鋁鐵在曝氣池前段投加條件下對(duì)A2O系統(tǒng)生物除磷效能有負(fù)面作用，對(duì)COD去除效果不佳，但有利于反硝化進(jìn)行，

7、提高了脫氮效果。A2O系統(tǒng)曝氣池末端聚合鋁鐵的投加生物除磷系統(tǒng)影響較小，在投加量為4mg/L時(shí)出水TP濃度為0.17mg/L，磷的去除效達(dá)到97.6%，出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)Ⅰ級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，但聚合鋁鐵末端投加時(shí)系統(tǒng)出水NO3--N濃度要高于前端投加。且低溫條件下在A2O系統(tǒng)曝氣池末端投加聚合鋁鐵有利于系統(tǒng)中TP的去除。同時(shí)，A2O系統(tǒng)中聚合鋁鐵投加后將使得系統(tǒng)污泥齡減小，污泥沉降性也大幅改善，泥

8、水分離順利，有利于A2O系統(tǒng)的高效運(yùn)行。
　　城鎮(zhèn)污水廠接納高比例的工業(yè)廢水，存在工業(yè)廢水事故排放造成的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，以阿特拉津?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)物開展研究，將為污水廠的應(yīng)急運(yùn)行提供技術(shù)對(duì)策。結(jié)果表明阿特拉津的短時(shí)間沖擊并不會(huì)造成運(yùn)行系統(tǒng)毀滅性的崩潰。當(dāng)進(jìn)水中阿特拉津濃度為20.0mg/L，沖擊時(shí)間為2d時(shí)，阿特拉津的沖擊會(huì)造成污水的COD、NH4+-N去除率明顯降低，COD去除率從95%將至65%，而NH4+-N去除率從88%最低降到36%

9、左右。受到?jīng)_擊的A2O處理系統(tǒng)有一定的自我修復(fù)能力，沖擊后半個(gè)月左右，可以恢復(fù)正常運(yùn)行，出水達(dá)標(biāo)。投加顆粒活性炭(GAC)能抵抗高濃度阿特拉津?qū)钚晕勰嘞到y(tǒng)的瞬間高濃度的破壞作用。當(dāng)GAC投加濃度為300mg/L時(shí)，能夠緩解沖擊作用對(duì)系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間縮短至一星期，持續(xù)增大GAC的濃度，并不能獲得同比增大的去除率。
　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)添加化學(xué)藥劑的污泥進(jìn)行有效處理，論文比較了不同類型的污泥固化劑對(duì)污泥脫水性能及固化效果